POTN技術(shù)及應(yīng)用研究

侯文雷 方程 唐宗 呂聰生 龐小龍

【摘要】 文章講述了POTN技術(shù)內(nèi)涵及其優(yōu)勢，以及基站回傳、集團客戶、家庭客戶等三種業(yè)務(wù)應(yīng)用場景；分析了POTN技術(shù)在城域傳送網(wǎng)中引入的策略；在POTN建網(wǎng)初期，PTN/OTN/POTN肯定會有一個共存期，對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)分配使用的建議。

【關(guān)鍵詞】 POTN技術(shù) 優(yōu)勢 應(yīng)用場景 引入策略

一、前言

信息產(chǎn)業(yè)的快速變革，促使了云計算、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、LTE等技術(shù)的不斷發(fā)展和業(yè)務(wù)融合。多業(yè)務(wù)發(fā)展帶來了爆炸式的數(shù)據(jù)流量增長，當今社會迎來了大數(shù)據(jù)時代，使得城域傳送網(wǎng)面臨巨大的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)“PTN+OTN”多層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)雖然可以解決帶寬問題，但在實際建設(shè)過程中面臨著高投資、機房空間不足和資源消耗大、業(yè)務(wù)調(diào)度困難的問題。“PTN+OTN”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在運維管理方面也存在諸多問題。通過將PTN、OTN技術(shù)的優(yōu)勢結(jié)合，簡化網(wǎng)絡(luò)層次，發(fā)展融合型產(chǎn)品不僅能夠有效解決兩者的技術(shù)弊端，還可以提高信息網(wǎng)絡(luò)的利用率，極大地降低了利用成本。

POTN技術(shù)應(yīng)用可以滿足運營商大容量、高效率、低成本的運營需求及4G時代移動回傳、大客戶專線等高品質(zhì)業(yè)務(wù)的綜合承載需求，城域傳送網(wǎng)可以實現(xiàn)從傳統(tǒng)的電路交換型傳送網(wǎng)向新一代分組化承載網(wǎng)絡(luò)全面演進。

二、POTN技術(shù)內(nèi)涵及其優(yōu)勢

POTN技術(shù)不是PTN、OTN和SDH物理上的簡單疊加，也不是包羅萬象的復(fù)雜實現(xiàn)；POTN有機融合了分組傳送和光傳送技術(shù)，對波分功能進行了集成，對多層網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)更加高效、可靠。POTN不僅具有接口豐富，可靠性強的優(yōu)點，而且還能根據(jù)業(yè)務(wù)的需求，提供彈性管道或者剛性管道來承載業(yè)務(wù)。POTN是PTN的下一代，是PTN網(wǎng)絡(luò)的演進方向，將在城域?qū)用孢M一步提升設(shè)備線路側(cè)帶寬、增強業(yè)務(wù)接入和調(diào)度能力。

目前現(xiàn)有移動回傳和專線承載的解決方案為PTN+OTN聯(lián)合組網(wǎng)，POTN引入現(xiàn)網(wǎng)具有以下優(yōu)勢：

1、投資成本、機房空間、設(shè)備功耗等方面，都有所下降；

2、POTN系統(tǒng)開通、運維等方面都更加簡單、便捷；

3、簡化網(wǎng)絡(luò)層次，一張網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)移動回傳、集客和家客業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載；通過OTN物理層時隙實現(xiàn)移動回傳、集客和家客業(yè)務(wù)的完全隔離，彼此不影響，保證業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；

4、目前現(xiàn)網(wǎng)大量部署的新型PTN設(shè)備具備平滑升級的條件，僅需升級軟件、更換線路板卡就能輕松升級至POTN。

三、POTN應(yīng)用場景

3.1基站回傳業(yè)務(wù)

4G基站的峰值帶寬達到320Mbps，平均帶寬達到80Mbps，基站采用GE光接口上聯(lián)。傳送網(wǎng)需要10GE以上的接入環(huán)來承載，匯聚層需要40GE或100GE的匯聚環(huán)來承載。除了帶寬較3G業(yè)務(wù)有了爆發(fā)式的增長，網(wǎng)絡(luò)也趨于扁平化發(fā)展，在傳送網(wǎng)核心層需要引入L3 VPN，實現(xiàn)分組業(yè)務(wù)靈活轉(zhuǎn)發(fā)。POTN設(shè)備除了具備GE以上的高速率接口外，還有E1/STM-1類低速接口，兼容2G/3G業(yè)務(wù)。針對基站2G/3G/4G回傳業(yè)務(wù)，采用MPLS-TP彈性管道，可享受彈性的帶寬和高效的統(tǒng)計復(fù)用，支持L2/L3VPN，實現(xiàn)業(yè)務(wù)靈活轉(zhuǎn)發(fā)。

3.2集團客戶業(yè)務(wù)

集團客戶業(yè)務(wù)利潤較高，發(fā)展快，其分組化、高帶寬化的趨勢明顯。POTN網(wǎng)絡(luò)可同時提供剛性管道和彈性管道。剛性管道具有帶寬獨享、低時延和高安全性的特點，業(yè)務(wù)直接封裝到ODUk的管道調(diào)度和傳送，真正實現(xiàn)物理層隔離；彈性管道具有彈性的帶寬和高效的統(tǒng)計復(fù)用的特點，并支持L2/L3 VPN，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)靈活轉(zhuǎn)發(fā)。對于普通集客業(yè)務(wù)，提供點到多點和多點到多點的業(yè)務(wù)靈活轉(zhuǎn)發(fā)，需要提供彈性的業(yè)務(wù)接入能力，可采用彈性管道傳遞。對于高價值集客業(yè)務(wù)，需要大帶寬、低時延、高安全性，可采用剛性管道傳遞。

3.3家庭客戶業(yè)務(wù)

家庭客戶業(yè)務(wù)經(jīng)過幾次提速，普遍采用20M光纖到戶，部分熱點發(fā)達區(qū)域已經(jīng)實現(xiàn)了100M光纖到戶，PON網(wǎng)絡(luò)廣泛部署；目前OLT基本采用GE接口上聯(lián)，部分熱點業(yè)務(wù)量大的區(qū)域，在逐步替換成10GE接口上聯(lián)。因為區(qū)域的不均衡性，我們對OLT上聯(lián)也應(yīng)采用不同的承載方式。對于熱點業(yè)務(wù)量大的區(qū)域，OLT上聯(lián)實際帶寬大、無匯聚需求的業(yè)務(wù)，可以采用剛性管道ODUk透傳，減少端到端時延；對于非熱點業(yè)務(wù)量小的區(qū)域，OLT上聯(lián)實際帶寬小、有匯聚需求的業(yè)務(wù)，可以采用彈性管道傳遞，實現(xiàn)業(yè)務(wù)高效匯聚和轉(zhuǎn)發(fā)。

總之，POTN是融合型網(wǎng)絡(luò)，不僅可以提供豐富的接口、還具有剛性、彈性管道和完善的多層傳送功能，實現(xiàn)資源的虛擬化，實現(xiàn)基站回傳、家客和集客業(yè)務(wù)的統(tǒng)一高效承載。

四、POTN引入策略

根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展情況，考慮投資及網(wǎng)絡(luò)擴展性，POTN在網(wǎng)絡(luò)中的部署建議分為三步。

第一步：在匯聚層、接入層部署POTN，解決網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸問題，節(jié)省投資；匯聚層帶寬壓力大、大部分匯聚機房面臨空間及電源受限問題，新建機房投資高，建設(shè)周期長，且選址困難，因此在匯聚層迫切需要POTN多技術(shù)融合的設(shè)備來改變現(xiàn)狀。在接入層，隨著LTE業(yè)務(wù)、家客、集客業(yè)務(wù)寬帶化的迅猛發(fā)展，現(xiàn)有的10GE接入環(huán)帶寬已經(jīng)無法滿足日益增長的帶寬需求，需要線路側(cè)提供更大的帶寬。POTN設(shè)備具有分組和光傳送功能，不僅可以減少設(shè)備體積、簡化網(wǎng)絡(luò)層次、節(jié)約投資，還有利于網(wǎng)絡(luò)的快速部署。

第二步：在干線層和核心層部署POTN，滿足集團客戶大顆粒業(yè)務(wù)端到端傳送需求；在核心層，還未建設(shè)OTN的區(qū)域，可采用POTN來解決帶寬問題；部分OLT業(yè)務(wù)通過接入和匯聚層POTN上聯(lián)后，為實現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端部署，核心層、干線層需要部署POTN設(shè)備作為落地節(jié)點，為高價值集團客戶提供了大顆粒業(yè)務(wù)的電路級傳送管道，滿足業(yè)務(wù)低延時、高安全性的需求。

第三步：部署控制器，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)控制，實現(xiàn)跨域業(yè)務(wù)快速開通和網(wǎng)絡(luò)虛擬化。

通過部署SDN控制器，POTN提供了智能、虛擬化的解決方案，基站回傳、家客、集客業(yè)務(wù)既能在同一物理網(wǎng)絡(luò)上承載，又能虛擬多張業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、獨立發(fā)展和運營，互不干擾?；赟DN的開放網(wǎng)絡(luò)，還可以實現(xiàn)跨域（多廠商、不同區(qū)域）業(yè)務(wù)的快速開通和調(diào)整，簡化網(wǎng)絡(luò)運維管理。

五、結(jié)束語

POTN建網(wǎng)初期，PTN/OTN/POTN肯定會有一個共存期，對現(xiàn)網(wǎng)分配使用建議如下：

1、核心層：采用大容量PTN系統(tǒng)，核心層大顆粒業(yè)務(wù)的承載采用OTN系統(tǒng)；

2、匯聚層：業(yè)務(wù)流量偏小的區(qū)域繼續(xù)采用現(xiàn)網(wǎng)的PTN系統(tǒng)，業(yè)務(wù)流量大的區(qū)域逐步調(diào)整為POTN系統(tǒng)，長距離的大顆粒業(yè)務(wù)承載采用OTN系統(tǒng)；

3、接入層：流量小于4G的接入環(huán)，繼續(xù)采用現(xiàn)網(wǎng)的PTN接入環(huán)承載；流量大于4G的接入環(huán)采用POTN接入，統(tǒng)一承載2G/3G/LTE業(yè)務(wù)、家寬、集客、室分業(yè)務(wù)。

隨著LTE 業(yè)務(wù)、家客集客業(yè)務(wù)數(shù)量的爆發(fā)性增長，對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成了嚴峻的考驗，新一代傳輸技術(shù)POTN 應(yīng)運而生，并逐漸受到同行認可和重視。POTN 能極大簡化網(wǎng)絡(luò)層次和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，并能實現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)的長距離傳輸，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。POTN 技術(shù)相比傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)中分組傳送網(wǎng)和OTN 網(wǎng)獨立組網(wǎng)模式有著較明顯的優(yōu)勢，且能夠從現(xiàn)網(wǎng)平滑升級到POTN 網(wǎng)，應(yīng)用場景十分豐富，能滿足現(xiàn)網(wǎng)的各種需求。

參 考 文 獻

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[2]班超，趙同剛.POTN技術(shù)及組網(wǎng)應(yīng)用[J].軟件，2012年第33卷第12期。

[3]李可，吳翠先，安娟娟.POTN技術(shù)與IP協(xié)同組網(wǎng)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（9）